[发明专利]SCR脱硝装置以及烟气脱硝方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，特别是涉及一种新的SCR脱硝装置以及烟气脱硝方法。

背景技术

目前，新建电厂通常会采用选择性催化还原（SCR）工艺进行脱硝。SCR脱硝系统一般由SCR反应器、催化剂模块、氨储存以及供应系统、氨喷射系统、省煤器旁路、SCR旁路以及相关的测试控制系统等组成。其中，催化剂模块以固定床的形式放置在SCR反应器的烟道中，在催化剂固定床的上游区域，NH₃被喷入烟道中与烟气混合。当烟气流经催化剂固定床时，NH₃与烟气中的氮氧化物在催化剂的参与下反应生成N₂，实现脱硝。SCR工艺脱硝效果较好，但投资大，且要求催化剂模块具有良好的抗污染能力以抵御SO₂和H₂O的不利影响；同时还要求其具有良好的抗热冲击和机械强度性能。此外，由于SCR反应器需要设置在锅炉和除尘器之间，而SCR反应器体积较大，我国老电厂的锅炉与除尘器之间无足够空间可利用，从而无法采用SCR工艺进行脱硝。并且，现有的SCR系统还存在着工作一段时间后，催化效果快速下降的缺陷。因此，需要开发新的烟气脱硝装置以及烟气脱硝方法。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种新的SCR脱硝装置。本发明一个进一步的目的是要提供一种能够持续保持催化效率较高的SCR脱硝装置。本发明另一个进一步的目的是要简化现有的SCR脱硝系统，提供一种适用于老电厂小空间使用的SCR脱硝装置。本发明再一个进一步的目的是要提供一种新的烟气脱硝方法。

为了实现上述至少一个目的，本发明提供了一种SCR脱硝装置，用于对锅炉的烟气进行脱硝，所述锅炉具有用于排放烟气的烟道，所述SCR脱硝装置包括用于将粉末催化剂喷入所述烟道中的催化剂喷射器。该粉末催化剂可以是对用于脱硝的选择性催化还原反应（SCR）起催化作用的催化剂。

在一种实施方式中，所述SCR脱硝装置还可以包括减速层，沿所述烟气流动方向在所述催化剂喷射器的下游处设置在所述烟道中，用于对流经所述减速层的所述烟气进行减速。

在一种实施方式中，所述减速层可以由多孔材料制成。可选地，所述减速层由陶瓷纤维和堇青石制成。

在一种实施方式中，所述催化剂喷射器可以包括：

在所述烟道内延伸的管道；和

沿所述管道布置的多个喷头。

优选地，所述管道在烟道内在水平面内延伸。

在一种实施方式中，所述SCR脱硝装置还可以包括催化剂输运系统，用于将所述粉末催化剂从催化剂源输运至所述催化剂喷射器，所述催化剂输运系统包括：

风机，用于提供输运所述粉末催化剂的气源；和

旋转供料器，分别与所述催化剂源、所述风机以及所述催化剂喷射器连接，用于在所述风机的作用下将所述催化剂源中的粉末催化剂输运至所述催化剂喷射器。

在一种实施方式中，所述SCR脱硝装置还可以包括调节器，用于调节由所述催化剂喷射器喷入所述烟道中的粉末催化剂的量。

在一种实施方式中，所述SCR脱硝装置还可以包括还原剂喷射器，沿所述烟气流动方向在所述催化剂喷射器的上游处设置在所述烟道中。优选地，所述还原剂喷射器可以设置在所述烟道中的烟气温度适合发生选择性非催化还原反应的区域处。

在一种实施方式中，所述催化剂喷射器可以设置在所述烟道中的烟气温度适合发生选择性催化还原反应的区域处。

进一步地，本发明还提供了一种烟气脱硝方法，包括

将脱硝还原剂喷入到含有氮氧化物的烟气流中；

在所述烟气流的喷入所述脱硝还原剂处的下游区域，喷入粉末催化剂，使得所述脱硝还原剂在所述粉末催化剂的催化作用下与所述氮氧化物发生选择性催化还原反应。

在一种实施方式中，所述粉末催化剂可以为以硫酸亚铁为活性成分制备的无毒粉末催化剂。

在一种实施方式中，可以根据氮氧化物的浓度调节向所述烟气流中喷入的粉末催化剂的量。

在一种实施方式中，可以提供减速层，顺着烟气流动方向设置在所述烟气流的喷入所述粉末催化剂的下游区域，用于对流经所述减速层的所述烟气流进行减速。

本发明至少具有以下几个方面的优点：

1）按照本发明的SCR脱硝装置，催化剂是以粉末的形式喷射在烟气中，因此其适合于在高尘环境中使用，催化剂的催化效果不会受烟气的影响而随时间降低。